Das Projekt "Teilprojekt: IPHT Jena" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Globally, nearly 6,000 children die each day due to water-related illnesses. Treatment based approaches must be implemented to minimize these deaths. Rapid (less than 1 hr) detection platforms covering most waterborne pathogens of concern, their indicators, and associated sources of antibiotic resistance bacteria on a single chip are urgently needed. Such platforms must be operable under field conditions with personnel requiring minimal training. This proposal focuses on such a multiplexed chip by adapting an already developed robust and low cost platform (Gene-Z) for on-site water pathogen detection. Genetic markers associated with at least a dozen waterborne pathogens, indicators, and antibiotic resistance bacteria are included on the chip including viability testing to be validated with appropriate sensitivity and specificity. The proposed project has three objectives: 1) Provision of waterborne pathogens chips and detection systems, 2) Integration of Live vs. Dead (Viability) Protocol on the Chip, and 3) Field Validation, Deployment, Support and Feedback. When fully developed and validated, the chip and platform will provide the a number of key benefits compared to other existing technologies and approaches including fast results, ease of use, specificity, sensitivity, and low cost. Differentiating characteristic compared to other molecular biology technologies include multiplexing of bacteria and protozoan, use of multiple virulence markers, live vs. dead differentiation, and measurement of antibiotic resistance genes. The consortium combines academic and industry partners with expertise in molecular biology, bioanalytics, and on-site detection technology development.
Das Projekt "Teilvorhaben: Food GmbH Jena Analytik-Consulting" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Food GmbH Jena Analytik - Consulting durchgeführt. Global betrachtet werden täglich ca. 6000 Kinder mit Wasserkeimen angesteckt und erleiden eine teilweise letale Krankheit. Diesen durch mikrobielle Pathogene verursachten Krankheiten und Todesfällen könnte durch schnelle Nachweisverfahren (kleiner als 1h) zur Detektion der Pathogene und möglicher Antibiotika-Resistenzen vorgebeugt werden. Dieses Vorhaben zielt auf die Entwicklung eines Multiplex Chip-Systems, das durch die Anpassung der vorhandenen robusten und kostengünstigen Plattform Gene-Z eine vor-Ort Analyse auf Wasserpathogene ermöglicht. Gleichzeitig soll die Testung der Viabilität der Pathogene und von Resistenzen gegen Antibiotika in die Plattform integriert werden. Die Food GmbH Jena ist primär mit der Entwicklung isothermaler Amplifikationsmethoden zum Nachweis genetischer Biomarker für Antibiotika-Resistenzen beschäftigt, die in die Gene-Z Plattform integriert werden sollen (Arbeitspaket 1). Primer müssen designt und Analysenprotokolle ausgearbeitet werden. Die Entwicklung erfolgt zunächst für einzelne Nachweise der Biomarker, bevor die Einzelnachweise zur gleichzeitigen Multiplex-Analyse mehrerer Biomarker zusammengefasst werden. Die entwickelten Protokolle werden schließlich getestet, optimiert und durch Vergleichsmessungen mit etablierten Standardverfahren validiert (Arbeitspaket 5). Parallel wird die Gene-Z Plattform von ABC für den Multiplex-Assay angepasst, die Chip-Module für die Tests neudesignt und den Partnern für Tests zur Verfügung gestellt. Das IPHT wird sich mit der Entwicklung eines Viabilitätsassays befassen, der ebenfalls in die Plattform integriert wird. Im Anschluss werden die Protokolle für die einzelnen Assays und das Gesamtsystem getestet und das GeneZ-PLUS System validiert.